内容正文:
第十八章达标练习
(建议用时:60分钟 试卷分值:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题的四个选项中,只有一个选项符合题意,每小题3分,共24分)
1.“估测”是物理学中常用的一种方法,小明同学对以下相关物理量的估测合理的是( )
A.一节新干电池电压约为36 V
B.家用电热水壶的额定功率为100 W
C.家用台灯的工作电流约为0.1 A
D.家用空调工作一晚消耗电能约100 kW•h
2.北京冬奥会期间,天津工业大学为运动员、教练员及志愿者们提供了智能控温电加热手套,如图所示。下列用电器与电加热手套工作原理相同的是( )
A.电风扇 B.电熨斗
C.电脑 D.电冰箱
3.规格都是“220 V 120 W”的一台电冰箱、一台电脑和一只电烙铁,分别正常工作相同时间,消耗的电能( )
A.电冰箱最多 B.电脑最多
C.电烙铁最多 D.一样多
4.在进行实验时,往往需要我们手眼并用,在“测定小灯泡额定功率”的实验中,要让小灯泡在额定电压下发光,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察( )
A.灯泡的发光情况 B.变阻器滑片的位置
C.电压表的示数 D.电流表的示数
5.关于电能、电功和电功率,下列说法正确的是( )
A.用电器做了多少功就消耗了多少电能
B.电功率大的用电器做功一定多
C.做功快的用电器电功率一定小
D.额定电压相同的两盏白炽灯在同一电路中工作时,额定功率大的灯一定更亮
6.如图所示甲和乙两个密闭容器中的电阻一样大,如果另将一个等大的电阻(在密闭容器的外部)和乙容器内的电阻并联,通电一段时间后,观察两个U形管中液面高度的变化。下列对实验现象分析正确的是( )
A.两个密闭容器中空气的温度变化快慢一样
B.甲容器空气膨胀快
C.乙容器内产生的热量多
D.与乙容器相连的U形管液面高度上升快
7.商场里的自动扶梯无人乘坐时,运行速度缓慢;有人乘坐时,“感应开关”自动闭合,速度增大。自动扶梯的出、入口处各有一个“紧急制动开关”,断开任何一个,都能使自动扶梯停止,模拟电路如图所示。下列说法错误的是( )
A.S1、S2是“紧急制动开关”,S3是“感应开关”
B.有人乘坐时,S1、S2、S3均闭合
C.有人乘坐时,电动机两端电压小于电阻R两端电压
D.无人乘坐时,电阻R可以起到节约电能的作用
8.如图所示的电路中,电源电压不变,R为滑动变阻器,L为小灯泡(假设灯丝电阻不变)。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动过程中( )
A.电流表示数变小,小灯泡变暗
B.电压表示数变大,小灯泡变亮
C.电压表示数与电流表示数的比值变小,小灯泡变亮
D.电压表示数与电流表示数的比值不变,小灯泡变亮
二、填空及简答题(本题共5小题,每空2分,共24分)
9.将电阻R1与R2串联后接在电源两端时,它们两端电压之比为3∶2,则它们的电阻之比为 。若把它们并联接在电源两端,通过它们的电流之比为 ,电功率之比为 。
10.某电热器接入220 V的电路中正常工作时,其电热丝的阻值为110 Ω,则通过该电热丝的电流为 A,10 s内该电热丝会产生 J的热量。
11.
小明家中一周前、后电能表示数如图所示。
(1)小明家所在地区每度电的电费是0.6元,他家每月大约需付电费 元。(每月按30天计)
(2)小明了解到1度电在现实生活中的作用,比如能让额定功率为500 W的洗衣机正常工作 h,懂得了节约用电的意义。请写出你在生活中的一项节约用电的措施: 。
12.某品牌手机充电宝,上面标有电压为5 V,容量为12 000 mA·h,它充满电后,可以储存的电能是 J,若该充电宝供一部手机待机使用600 h,恰好放完电,该手机的待机功率为 W。
13.电脑的中央处理器(CPU)只有半张扑克牌大小,工作时发热显著,常采用散热片与风扇组合冷却。某电脑CPU的功率为100 W,其中发热功率占8%,铜质散热器的质量是0.8 kg。若工作半小时,CPU产生热量为 J;这些热量可使散热器的温度从常温25 ℃升高到 ℃。[铜的比热容为0.4×103 J/(kg·℃)]
三、实验探究题(本题共3小题,第14小题8分,第15小题12分,第16小题12分,共32分)
14.如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。
甲 乙
(1)两个透明容器中,选空气作为被加热的物质,是因为空气 明显。
(2)实验中通过比较U形管中 来比较电流产生的热量的多少。
(3)图甲装置可探究电流产生的热量与 的关系;图乙装置中,右侧容器外部的电阻R3与容器内的电阻R2并联,因此通过两容器中电阻的 。
15.某实验小组的同学探究小灯泡不同发光情况下功率的情况,小灯泡的额定电压为2.5 V,电源电压为3 V且保持不变。
(1)实验电路图如图所示,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最 (选填“左”或“右”)端。
(2)闭合开关后,发现小灯泡不发光,电压表示数接近电源电压,则电路故障可能是 。
(3)排除故障后继续实验,测得的实验数据及观察到的小灯泡的发光情况如表所示,结合实验目的,表格中除了记录电压、电流、发光情况之外,还应增加一项: ;分析实验数据和实验现象可知:小灯泡的额定功率为 W;小灯泡的发光情况与实际功率的关系为:小灯泡的实际功率 ,小灯泡越亮。
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.7
1.0
1.5
2.5
3.0
电流I/A
0.14
0.16
0.20
0.28
0.30
发光情况
灯泡不亮
灯泡不亮
微弱发光
正常发光
灯泡很亮
(4)仔细分析表格中的实验数据,还发现小灯泡灯丝电阻随温度的升高而 。
16.小明同学在做“测量小灯泡的电功率”的实验时,实验器材有:电源(三节新的干电池)、额定电压为2.5 V的小灯泡、规格不同的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。图甲是没有连接完整的电路。
甲 乙
(1)请用笔画线代替导线按要求将电路(图甲)连接完整(要求向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大,导线不交叉)。
(2)正确连接电路后,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,则故障原因可能是 。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某位置,电压表示数如图乙所示,此时电压为 V。若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片向 (选填“A”或“B”)端移动,直到电压表的示数为2.5 V。
(4)小明在进行实验数据处理时,计算出了小灯泡的平均功率(如表),你认为她这样处理数据是 (选填“合理”或“不合理”)的,理由是
。
实验序号
电压U/V
电流I/A
功率P/W
平均功率P/W
1
2.0
0.26
0.52
0.71
2
2.5
0.28
0.70
3
3.0
0.30
0.90
(5)实验提供的滑动变阻器规格为R1“5 Ω 2 A”、R2“20 Ω 1 A”、R3“100 Ω 0.1 A”,小明选择的是 (选填“R1”“R2”或“R3”)完成了上述实验。
四、计算题(本题共2小题,第17小题8分,第18小题12分,共20分。解答时,要有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
17.如图所示,电源电压恒定不变,灯L1标有“3 V 3 W”字样,灯L2标有“3 V 6 W”字样,闭合开关S,两灯均正常发光。求:
(1)灯L1的电阻。
(2)电流表的示数。
(3)电路消耗的总功率。
18.如图所示是一款紫砂电饭锅的简化电路,R1、R2是电热丝,R1的阻值为110 Ω,通过单独或同时闭合开关S1、S2实现低温、中温、高温三个挡位间的切换,其铭牌如表所示。求:
额定电压
220 V
电功率
低温挡
440 W
中温挡
880 W
高温挡
(1)低温挡加热时电流的大小。
(2)电热丝R2的阻值。
(3)已知该电饭锅的加热效率是80%,粥的比热容c粥=4.0×103 J/(kg·℃),将2.2 kg的粥用高温挡从20 ℃加热到74 ℃需要的时间。
第十八章达标练习
1.C 2.B 3.D 4.C 5.A 6.B 7.C 8.C
9.3∶2 2∶3 2∶3
10.2 4.4×103
11.(1)108 (2)2 减少用电器待机时间
12.2.16×105 0.1
13.1.44×104 70
14.(1)膨胀效果
(2)液面高度差
(3)电阻 电流不同
15.(1)左
(2)灯泡断路
(3)电功率P/W 0.7 越大
(4)增大
16.(1)如图所示
(2)小灯泡断路
(3)2.2 A
(4)不合理 小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同,求平均值没意义
(5)R2
17.解:由题图可知,两灯并联,电流表测量干路电流,两灯此时都正常发光。
(1)由P=可得,灯L1的电阻
R1===3 Ω;
(2)已知并联电路中干路电流等于各支路电流之和,由P=UI可得,干路电流为I=I1+I2=+=+=1 A+2 A=3 A,即电流表的示数为3 A;
(3)电路消耗的总功率:P=P1+P2=3 W+6 W=9 W。
18.解:(1)低温挡加热时的电流大小:I低===2 A;
(2)R低===110 Ω,即R1=R低,
则R2=R中===55 Ω;
(3)Q吸=c粥m(t-t0)=4.0×103 J/(kg·℃)×2.2 kg×(74 ℃-20 ℃)=4.752×105 J,
P高=P低+P中=440 W+880 W=1 320 W,
已知加热效率η=80%,由Q吸=Wη=P高tη,
得t===450 s。
学科网(北京)股份有限公司
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